科学界近日热议一项令人瞩目的新发现:一个可能标志着太阳活动新阶段的神秘百年周期似乎悄然重启。这一发现不仅挑战了我们对太阳活动周期的传统认知,还预示着未来太阳活动的潜在增强,对地球环境及人类技术设施构成潜在影响。
众所周知,太阳活动遵循着一个约11年的周期规律,期间太阳活动强度起伏波动。然而,除了这一众所周知的短周期外,科学家还注意到一个更为漫长且神秘的周期——百年格莱斯伯格周期(CGC),其时间跨度大致在80至100年之间,对太阳活动周期的整体强度具有显著调节作用。尽管该周期的具体机制尚不完全清楚,但科学家们推测,这可能与太阳内部磁场的复杂动态变化有关。
近期,一项发表在《空间天气》杂志上的研究揭示了这一神秘周期可能重启的迹象。研究团队并未直接观测太阳,而是巧妙地将目光投向了地球周围的范艾伦辐射带,这一高能粒子辐射带对太阳活动的变化极为敏感。具体而言,研究聚焦于范艾伦辐射带内层质子的流量变化,即“质子通量”,作为太阳活动强弱的间接指标。
当太阳活动增强时,地球大气层受热膨胀,与范艾伦辐射带内层粒子发生碰撞,导致质子数量减少,质子通量相应下降。反之,太阳活动减弱时,质子通量则上升。研究数据表明,过去十多年来,质子通量平均值呈上升趋势,反映出太阳活动强度的整体下降,这与上一个太阳活动周期的异常平静相吻合,暗示百年格莱斯伯格周期正处于低谷。
然而,近一年来,质子通量平均值却显著下降,预示着太阳活动水平或将迎来新的上升期。结合上一个百年格莱斯伯格周期低谷期已过去近百年的历史背景,科学家们推测,一个新的百年周期可能刚刚启动。
这一发现对人类而言并非喜讯。若推测成真,未来几个太阳活动周期内,太阳活动强度将随百年周期的攀升而显著增强,太阳耀斑、日冕物质抛射等极端事件将更加频繁且猛烈,对地球轨道上的卫星、空间站以及地面电网、通讯、铁路等基础设施构成严峻挑战。
据研究估算,此次百年格莱斯伯格周期的高峰期预计将在50年后到来,届时太阳活动强度将是当前周期的两倍左右。尽管这一预测仍存在不确定性,但科学家们强调,提前观测与准备至关重要。通过监测太阳活动、调整卫星轨道、加固基础设施等措施,人类可以有效减轻潜在影响,确保技术与社会的平稳运行。